JPH0929278A - 排水処理方法及びその装置 - Google Patents
排水処理方法及びその装置Info
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- JPH0929278A JPH0929278A JP20403595A JP20403595A JPH0929278A JP H0929278 A JPH0929278 A JP H0929278A JP 20403595 A JP20403595 A JP 20403595A JP 20403595 A JP20403595 A JP 20403595A JP H0929278 A JPH0929278 A JP H0929278A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒素含有排水を加圧下で硝化処理する方法及
びその装置を提供すること。 【解決手段】 硝化菌を固定化した担体を充填した密閉
型処理槽内に、排水の有機物を好気性生物処理した後の
アンモニア含有排水と加圧した酸素含有ガスを導入し、
加圧下で硝化処理を行う方法において、槽内の圧力を１
〜１５Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとして硝化処理を行い、処理槽か
らの排出ガスを、圧縮器で供給されたガスと熱交換を行
った後に再び排水中の有機物の好気性生物処理に利用す
ることを特徴とする排水処理方法。
びその装置を提供すること。 【解決手段】 硝化菌を固定化した担体を充填した密閉
型処理槽内に、排水の有機物を好気性生物処理した後の
アンモニア含有排水と加圧した酸素含有ガスを導入し、
加圧下で硝化処理を行う方法において、槽内の圧力を１
〜１５Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとして硝化処理を行い、処理槽か
らの排出ガスを、圧縮器で供給されたガスと熱交換を行
った後に再び排水中の有機物の好気性生物処理に利用す
ることを特徴とする排水処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場排水，家庭雑
排水，駅舎排水，集合住宅排水等の窒素含有排水の処理
方法及びその装置に関し、さらに詳しくは、窒素含有排
水を加圧下で好気性処理し、硝化を行う排水の処理方法
及びその装置に関する。
排水，駅舎排水，集合住宅排水等の窒素含有排水の処理
方法及びその装置に関し、さらに詳しくは、窒素含有排
水を加圧下で好気性処理し、硝化を行う排水の処理方法
及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、海域，河川，湖沼等への窒素，リ
ン含有排水の流入増加により、いわゆる富栄養化現象が
顕著になり、これら領域に藻類等の繁殖及び死滅による
有機物の増加に伴い、水中の溶存酸素が極めて低くなる
現象が多く見られるようになっている。このため、海
域，河川，湖沼等に魚貝類の死滅、また巨視的には微生
物相の変化等の問題が生じ、生態系に大きな影響を与え
ている。窒素含有排水は、かかる富栄養化現象に対する
重大な要因をなしていると考えられており、排水中の窒
素除去は極めて重要な課題である。
ン含有排水の流入増加により、いわゆる富栄養化現象が
顕著になり、これら領域に藻類等の繁殖及び死滅による
有機物の増加に伴い、水中の溶存酸素が極めて低くなる
現象が多く見られるようになっている。このため、海
域，河川，湖沼等に魚貝類の死滅、また巨視的には微生
物相の変化等の問題が生じ、生態系に大きな影響を与え
ている。窒素含有排水は、かかる富栄養化現象に対する
重大な要因をなしていると考えられており、排水中の窒
素除去は極めて重要な課題である。
【０００３】有機物と窒素を含有する排水を、一般に行
われている好気性生物法により処理すると、有機物は炭
酸ガスや水に変換されて無害化し、窒素化合物は脱アミ
ノ化反応によりアンモニアとなる。有機物濃度の低くな
った状態で、さらに好気性処理を施すと、アンモニアは
硝化菌の働きにより亜硝酸、硝酸へと酸化される。この
段階でアンモニアの毒性がなくなり無害化されるが、さ
らに嫌気性雰囲気下にはおいて脱窒菌の働きにより亜硝
酸、硝酸が窒素ガスに変換される。この還元反応では、
水素供与体が必要となり、該水素供与体としてメタノー
ルや酢酸の他、排水中の有機物等を使用するのが一般的
である。
われている好気性生物法により処理すると、有機物は炭
酸ガスや水に変換されて無害化し、窒素化合物は脱アミ
ノ化反応によりアンモニアとなる。有機物濃度の低くな
った状態で、さらに好気性処理を施すと、アンモニアは
硝化菌の働きにより亜硝酸、硝酸へと酸化される。この
段階でアンモニアの毒性がなくなり無害化されるが、さ
らに嫌気性雰囲気下にはおいて脱窒菌の働きにより亜硝
酸、硝酸が窒素ガスに変換される。この還元反応では、
水素供与体が必要となり、該水素供与体としてメタノー
ルや酢酸の他、排水中の有機物等を使用するのが一般的
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】アンモニアを好気性酸
化する場合に、亜硝酸に転換する微生物としては主にニ
トロソモナス属細菌があり、亜硝酸をさらに硝酸に転換
する微生物は主にニトロバクター属細菌であることが知
られている。これらの硝化菌は、有機物の酸化菌と比較
すると、増殖速度が遅い。そのため、活性汚泥法のよう
に余剰汚泥の引き抜きを有機物の酸化菌の増殖基準に応
じて行っていると、増殖速度の遅い硝化菌の蓄積は困難
になる。従って、有機物除去後の硝化を効果的に行うた
めには、硝化菌を付着させた担体を使用して硝化反応を
行う場合が多い。その理由は、担体上に付着、増殖した
菌体は流出することなく担体上に固定してからである。
そのため、比較的硝化反応が進行し易くなる。
化する場合に、亜硝酸に転換する微生物としては主にニ
トロソモナス属細菌があり、亜硝酸をさらに硝酸に転換
する微生物は主にニトロバクター属細菌であることが知
られている。これらの硝化菌は、有機物の酸化菌と比較
すると、増殖速度が遅い。そのため、活性汚泥法のよう
に余剰汚泥の引き抜きを有機物の酸化菌の増殖基準に応
じて行っていると、増殖速度の遅い硝化菌の蓄積は困難
になる。従って、有機物除去後の硝化を効果的に行うた
めには、硝化菌を付着させた担体を使用して硝化反応を
行う場合が多い。その理由は、担体上に付着、増殖した
菌体は流出することなく担体上に固定してからである。
そのため、比較的硝化反応が進行し易くなる。
【０００５】しかしながら、前述の如く、元々硝化菌は
増殖速度が遅いため、担体上の硝化菌層は通常の場合、
非常に薄く、硝化速度も有機物除去速度の１／４〜１／
５程度である場合が多い。このような理由から、含有窒
素濃度が高い排水の場合などは、硝化槽の容積は相当大
きくなり、時には有機物酸化用の曝気槽と同程度の大き
さになる場合もある。そのため、硝化槽は大型化する必
要があり、装置設計上並びに経済上の課題となってい
る。これに対し、硝化後の嫌気性雰囲気下における脱窒
槽は、脱窒菌の増殖速度が有機物酸化細菌の場合とあま
り変わらないため、脱窒槽の容積は極めて大きくなるこ
とはない。
増殖速度が遅いため、担体上の硝化菌層は通常の場合、
非常に薄く、硝化速度も有機物除去速度の１／４〜１／
５程度である場合が多い。このような理由から、含有窒
素濃度が高い排水の場合などは、硝化槽の容積は相当大
きくなり、時には有機物酸化用の曝気槽と同程度の大き
さになる場合もある。そのため、硝化槽は大型化する必
要があり、装置設計上並びに経済上の課題となってい
る。これに対し、硝化後の嫌気性雰囲気下における脱窒
槽は、脱窒菌の増殖速度が有機物酸化細菌の場合とあま
り変わらないため、脱窒槽の容積は極めて大きくなるこ
とはない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、硝化菌を固定
化した担体を充填した密閉型処理槽内に、排水の有機物
を好気性生物処理した後のアンモニア含有排水と加圧し
た酸素含有ガスを導入し、加圧下で硝化処理を行う方法
において、槽内の圧力を１〜１５Ｋｇ／ｃｍ2Ｇとして
硝化処理を行い、処理槽からの排出ガスを、圧縮器で供
給されたガスと熱交換を行った後に再び排水中の有機物
の好気性生物処理に利用することを特徴とする排水処理
方法並びに排水供給口と処理水排出口を有し、硝化菌を
固定化した担体を充填する密閉型処理槽であって、該処
理槽の下部に酸素含有ガス供給口と連通する散気管を設
置し、槽の上部に液位調整手段、圧力調整手段及びガス
排出口を設け、処理水排出口の直前にスクリーンを設置
し、槽の下部にスラリー排出口を設けると共に、圧縮器
で供給された酸素含有ガスを熱交換器を経由して散気管
へ導くための導管並びに槽上部より排出されるガスを該
熱交換器を経由して系外へ取り出すための導管を備えた
ことを特徴とする排水処理装置に関する。
化した担体を充填した密閉型処理槽内に、排水の有機物
を好気性生物処理した後のアンモニア含有排水と加圧し
た酸素含有ガスを導入し、加圧下で硝化処理を行う方法
において、槽内の圧力を１〜１５Ｋｇ／ｃｍ2Ｇとして
硝化処理を行い、処理槽からの排出ガスを、圧縮器で供
給されたガスと熱交換を行った後に再び排水中の有機物
の好気性生物処理に利用することを特徴とする排水処理
方法並びに排水供給口と処理水排出口を有し、硝化菌を
固定化した担体を充填する密閉型処理槽であって、該処
理槽の下部に酸素含有ガス供給口と連通する散気管を設
置し、槽の上部に液位調整手段、圧力調整手段及びガス
排出口を設け、処理水排出口の直前にスクリーンを設置
し、槽の下部にスラリー排出口を設けると共に、圧縮器
で供給された酸素含有ガスを熱交換器を経由して散気管
へ導くための導管並びに槽上部より排出されるガスを該
熱交換器を経由して系外へ取り出すための導管を備えた
ことを特徴とする排水処理装置に関する。
【０００７】本発明によれば、硝化菌を３次元立体中に
高濃度に集積できるゲル包括固定化担体または合成樹脂
製不織布のように細かい糸が３次元空間をつくり出して
いる担体を使用する。包括固定化担体は、予め硝化菌を
担体の合成樹脂ゲル中に混入させており、不織布担体で
は、硝化菌を不織布の糸表面上に付着させ、固定化して
徐々に増殖させる。これらの担体を充填した処理槽に加
圧下にて酸素含有ガスを供給し、溶存酸素濃度を高める
ことにより、硝化菌層の内部まで酸素を到達させ、硝化
菌の増殖速度を高めることが可能となり、増殖に伴い硝
化速度が速くなる。さらに、硝化処理槽より排出される
酸素含有ガスは、その圧力を利用するため、通常該処理
槽の直前に接続する有機物酸化装置の曝気用に再使用す
ることが可能である。
高濃度に集積できるゲル包括固定化担体または合成樹脂
製不織布のように細かい糸が３次元空間をつくり出して
いる担体を使用する。包括固定化担体は、予め硝化菌を
担体の合成樹脂ゲル中に混入させており、不織布担体で
は、硝化菌を不織布の糸表面上に付着させ、固定化して
徐々に増殖させる。これらの担体を充填した処理槽に加
圧下にて酸素含有ガスを供給し、溶存酸素濃度を高める
ことにより、硝化菌層の内部まで酸素を到達させ、硝化
菌の増殖速度を高めることが可能となり、増殖に伴い硝
化速度が速くなる。さらに、硝化処理槽より排出される
酸素含有ガスは、その圧力を利用するため、通常該処理
槽の直前に接続する有機物酸化装置の曝気用に再使用す
ることが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明による加圧硝化槽は、排水
の供給口及び処理水排出口を有し、上端部にガス排気口
及び下端部にスラリー排出口を備えている。担体は、３
次元の立体空間を有するもの、例えばゲル包括法により
予め硝化菌をゲルに混入せしめて固化したものを担体と
したり、合成樹脂不織布を担体として使用する。これら
の担体は、固定床としても、流動床としても使用でき
る。担体充填物の下方、加圧硝化槽底部には、酸素含有
ガスを供給する散気管を配置し、散気管と圧縮機の吐出
口が接続されている。この圧縮酸素含有ガスにより、担
体中の硝化菌に酸素を与えて硝化反応を行わせる。この
際、硝化菌は３次元の立体空間中、またはゲル中に存在
するため、気泡による菌体の剥離現象はほとんど見当た
らない。特に、固定床においては担体間の衝突や接触も
なく、剥離現象はさらに少なくなる。
の供給口及び処理水排出口を有し、上端部にガス排気口
及び下端部にスラリー排出口を備えている。担体は、３
次元の立体空間を有するもの、例えばゲル包括法により
予め硝化菌をゲルに混入せしめて固化したものを担体と
したり、合成樹脂不織布を担体として使用する。これら
の担体は、固定床としても、流動床としても使用でき
る。担体充填物の下方、加圧硝化槽底部には、酸素含有
ガスを供給する散気管を配置し、散気管と圧縮機の吐出
口が接続されている。この圧縮酸素含有ガスにより、担
体中の硝化菌に酸素を与えて硝化反応を行わせる。この
際、硝化菌は３次元の立体空間中、またはゲル中に存在
するため、気泡による菌体の剥離現象はほとんど見当た
らない。特に、固定床においては担体間の衝突や接触も
なく、剥離現象はさらに少なくなる。
【０００９】加圧時の硝化槽の圧力は、１〜１５Ｋｇ／
ｃｍ2 Ｇ、好ましくは２〜１０Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとし、溶
存酸素濃度は１０ｍｇ／リットル以上、通常は１０〜４
０ｍｇ／リットルとする。この圧力により、酸素含有ガ
スの気泡は、圧力値に応じて小さくなり、気泡による担
体からの硝化菌剥離現象はほとんど見られなくなる。ま
た、溶存酸素濃度を１０ｍｇ／リットル以上に保つこと
により、３次元の立体空間中に付着、固定している菌層
への酸素の拡散が高まり、内部に存在する硝化菌にまで
有効に酸素を供給することができ、硝化反応の効率を高
めることができる。
ｃｍ2 Ｇ、好ましくは２〜１０Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとし、溶
存酸素濃度は１０ｍｇ／リットル以上、通常は１０〜４
０ｍｇ／リットルとする。この圧力により、酸素含有ガ
スの気泡は、圧力値に応じて小さくなり、気泡による担
体からの硝化菌剥離現象はほとんど見られなくなる。ま
た、溶存酸素濃度を１０ｍｇ／リットル以上に保つこと
により、３次元の立体空間中に付着、固定している菌層
への酸素の拡散が高まり、内部に存在する硝化菌にまで
有効に酸素を供給することができ、硝化反応の効率を高
めることができる。
【００１０】一方、加圧下に硝化反応を行う処理槽より
排出される酸素含有ガスは、酸素含有率としては流入時
よりも幾分低下しているが、十分に再使用することが可
能であり、これを有機物酸化用の曝気ガスとして利用で
きる。通常の有機物酸化用の曝気槽は常圧にて運転され
ているため、本発明の加圧型処理槽より排出される酸素
含有ガスは付加的動力なしに供給することができる。一
方、この加圧排出ガスを有機物酸化用の曝気ガスとして
供給する際、常圧への急激な減圧によるガスの温度低下
を防止するため、圧縮機の吐出側の酸素含有ガスが高温
であることを利用し、両ガスの熱交換を行う。このた
め、本発明の装置は、図示したように、熱交換器を備え
ている。
排出される酸素含有ガスは、酸素含有率としては流入時
よりも幾分低下しているが、十分に再使用することが可
能であり、これを有機物酸化用の曝気ガスとして利用で
きる。通常の有機物酸化用の曝気槽は常圧にて運転され
ているため、本発明の加圧型処理槽より排出される酸素
含有ガスは付加的動力なしに供給することができる。一
方、この加圧排出ガスを有機物酸化用の曝気ガスとして
供給する際、常圧への急激な減圧によるガスの温度低下
を防止するため、圧縮機の吐出側の酸素含有ガスが高温
であることを利用し、両ガスの熱交換を行う。このた
め、本発明の装置は、図示したように、熱交換器を備え
ている。
【００１１】本発明により処理する排水は、通常の工場
排水，家庭雑排水，駅舎排水，集合住宅排水等の窒素含
有排水であれば、特に制限されることはない。また、本
発明に用いる担体は、３次元立体空間を有するものであ
ればよく、具体的には、ゲル包括固定化担体と合成樹脂
製不織布等を挙げることができる。ゲル包括固定化担体
は、前もって硝化菌をゲル内に取り入れ、固定化したも
のであり、通常は円筒状，球状等として槽内に充填す
る。ここで用いるゲルとしては、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ），ポリエチレングリコール（ＰＥＧ），ポリ
アクリルアミド等を使用することができるが、これらに
限定されない。この担体は、当初から硝化菌が存在する
ため、硝化処理のスタートアップと同時に硝化反応が行
われる。次に、合成樹脂製不織布は、合成樹脂の細繊維
が絡み合い、繊維の接着点が接着固定され、内部に各繊
維により構成される連続した３次元空間を形成している
ものを使用することができる。合成樹脂として、ポリプ
ロピレン，ポリエチレン等の素材を使用すると、比重が
水より小さくなり、担体は水中にて浮上するが、ポリ塩
化ビニル，ポリ塩化ビニリデン等の素材を使用すると、
比重が水より大きいため、担体は水中にて沈降する。こ
の他、ナイロン，アクリル樹脂，ポリビニルアルコール
等の樹脂も使用することができる。実際に使用する担体
は、シート状のものを一定間隔にして１つのモジュール
を作り上げたり、立方体に切断したり、円筒状や中空円
筒状に加工したりする。この担体の場合は、硝化菌を不
織布の糸表面上に付着、固定化して用い、徐々に増殖さ
せる。これらの担体は、固定床としても、流動床として
も使用できる。
排水，家庭雑排水，駅舎排水，集合住宅排水等の窒素含
有排水であれば、特に制限されることはない。また、本
発明に用いる担体は、３次元立体空間を有するものであ
ればよく、具体的には、ゲル包括固定化担体と合成樹脂
製不織布等を挙げることができる。ゲル包括固定化担体
は、前もって硝化菌をゲル内に取り入れ、固定化したも
のであり、通常は円筒状，球状等として槽内に充填す
る。ここで用いるゲルとしては、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ），ポリエチレングリコール（ＰＥＧ），ポリ
アクリルアミド等を使用することができるが、これらに
限定されない。この担体は、当初から硝化菌が存在する
ため、硝化処理のスタートアップと同時に硝化反応が行
われる。次に、合成樹脂製不織布は、合成樹脂の細繊維
が絡み合い、繊維の接着点が接着固定され、内部に各繊
維により構成される連続した３次元空間を形成している
ものを使用することができる。合成樹脂として、ポリプ
ロピレン，ポリエチレン等の素材を使用すると、比重が
水より小さくなり、担体は水中にて浮上するが、ポリ塩
化ビニル，ポリ塩化ビニリデン等の素材を使用すると、
比重が水より大きいため、担体は水中にて沈降する。こ
の他、ナイロン，アクリル樹脂，ポリビニルアルコール
等の樹脂も使用することができる。実際に使用する担体
は、シート状のものを一定間隔にして１つのモジュール
を作り上げたり、立方体に切断したり、円筒状や中空円
筒状に加工したりする。この担体の場合は、硝化菌を不
織布の糸表面上に付着、固定化して用い、徐々に増殖さ
せる。これらの担体は、固定床としても、流動床として
も使用できる。
【００１２】図１は、本発明の処理装置の１例を示した
ものである。以下に図１を参照して本発明を説明する。
上記した担体１を充填する処理槽２は、密閉式で排水の
浄化処理操作中に上部空間１１が形成され、槽上部の圧
力調整弁１３により一定の加圧状態を保持するように構
成されていればよく、その形状，容積等は特に制限され
ない。通常は、排水を供給するポンプ１９を通して排水
供給口３及び槽内で処理された処理水の排出口４を有
し、処理水の排出口の直前には担体が流出しないように
スクリーン５が設置される。スクリーンの目開き間隔
は、使用する担体より短いものが使用される。通常、担
体は数ミリメートルから数１０ミリメートルの径，長さ
のものを使用するため、この長さより短い間隔とすれば
よい。
ものである。以下に図１を参照して本発明を説明する。
上記した担体１を充填する処理槽２は、密閉式で排水の
浄化処理操作中に上部空間１１が形成され、槽上部の圧
力調整弁１３により一定の加圧状態を保持するように構
成されていればよく、その形状，容積等は特に制限され
ない。通常は、排水を供給するポンプ１９を通して排水
供給口３及び槽内で処理された処理水の排出口４を有
し、処理水の排出口の直前には担体が流出しないように
スクリーン５が設置される。スクリーンの目開き間隔
は、使用する担体より短いものが使用される。通常、担
体は数ミリメートルから数１０ミリメートルの径，長さ
のものを使用するため、この長さより短い間隔とすれば
よい。
【００１３】槽下部には、沈澱物を引き出すためのスラ
リー排出口６と槽内に酸素を供給する散気管７が配備さ
れている。酸素を含有するガス（通常は空気）は圧縮器
１５を通り、導管１６を経て熱交換器１７に導入され、
熱交換後に散気管７より気泡として槽内に供給される。
散気管の形状，数，配置形式等は、各条件に合わせて適
宜選択することができ、特に制限されない。処理水の取
り出しは、槽内に設置された液位調整手段（レベルセン
サー）８が作動し、液面の高低により圧力調整のための
トランスミッター９を通して処理水排出口４に接続した
自動調整弁１０が応答して開閉することにより行われ
る。一方、槽内を上昇した気泡は、槽内上部の空間１１
に集まり、所定圧力に調整する手段、すなわちトランス
ミッター１２によりガス自動調整弁１３の開閉が行わ
れ、ガス排出口１４を通し、導管を経て熱交換器１７に
入る。
リー排出口６と槽内に酸素を供給する散気管７が配備さ
れている。酸素を含有するガス（通常は空気）は圧縮器
１５を通り、導管１６を経て熱交換器１７に導入され、
熱交換後に散気管７より気泡として槽内に供給される。
散気管の形状，数，配置形式等は、各条件に合わせて適
宜選択することができ、特に制限されない。処理水の取
り出しは、槽内に設置された液位調整手段（レベルセン
サー）８が作動し、液面の高低により圧力調整のための
トランスミッター９を通して処理水排出口４に接続した
自動調整弁１０が応答して開閉することにより行われ
る。一方、槽内を上昇した気泡は、槽内上部の空間１１
に集まり、所定圧力に調整する手段、すなわちトランス
ミッター１２によりガス自動調整弁１３の開閉が行わ
れ、ガス排出口１４を通し、導管を経て熱交換器１７に
入る。
【００１４】槽内の加圧は、処理対象である排水の種
類，窒素濃度等により異なるが、通常は１〜１５ｋｇ／
ｃｍ2 Ｇの範囲に保持する。この範囲の加圧状態で、溶
存酸素濃度を１０ｍｇ／リットル（Ｌ）以上、好ましく
は１５ｍｇ／Ｌ以上、上限は約１００ｍｇ／Ｌに保持す
る。溶存酸素濃度を１５ｍｇ／リットルに保つことによ
り、常圧におけるアンモニアの硝化速度の約２倍の硝化
速度を得ることができる。しかし、溶存酸素濃度が１０
ｍｇ／Ｌ未満の場合は、硝化速度の増加は少なく、加圧
による経済性に見合う効果が得られない。一方、溶存酸
素濃度を約１００ｍｇ／Ｌに保つと、常圧におけるアン
モニアの硝化速度の約５倍の硝化速度を得ることができ
るが、これ以上の溶存酸素濃度を作りだすためには１５
ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以上の加圧が必要であり、そのために多
段コンプレッサーが必要となるなど、経済性の面から好
ましくない。
類，窒素濃度等により異なるが、通常は１〜１５ｋｇ／
ｃｍ2 Ｇの範囲に保持する。この範囲の加圧状態で、溶
存酸素濃度を１０ｍｇ／リットル（Ｌ）以上、好ましく
は１５ｍｇ／Ｌ以上、上限は約１００ｍｇ／Ｌに保持す
る。溶存酸素濃度を１５ｍｇ／リットルに保つことによ
り、常圧におけるアンモニアの硝化速度の約２倍の硝化
速度を得ることができる。しかし、溶存酸素濃度が１０
ｍｇ／Ｌ未満の場合は、硝化速度の増加は少なく、加圧
による経済性に見合う効果が得られない。一方、溶存酸
素濃度を約１００ｍｇ／Ｌに保つと、常圧におけるアン
モニアの硝化速度の約５倍の硝化速度を得ることができ
るが、これ以上の溶存酸素濃度を作りだすためには１５
ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以上の加圧が必要であり、そのために多
段コンプレッサーが必要となるなど、経済性の面から好
ましくない。
【００１５】ガス排出口１４より排出される酸素含有ガ
スは、酸素含有率が流入時よりも少し低下しているが、
本発明ではこれを再利用する。すなわち、本発明による
硝化反応を行う前に、通常は活性汚泥法や生物接触酸化
法等により、排水中の有機物処理が行われているが、こ
の処理に必要とされる空気の一部あるいは全部を上記ガ
ス排出口１４より排出される酸素含有ガスで賄う。この
場合、通常の有機物酸化用の曝気槽は常圧にて運転され
ているため、ガス排出口より排出される加圧状態の酸素
含有ガスをそのまま供給すると、常圧に戻る時にガスの
温度低下を招くことを、本発明者らは観察した。一方、
本発明の装置では、圧縮器１５の吐出側で酸素含有ガス
は昇温される。例えば、５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの圧力で供給
された空気は、吐出口の温度が約２００℃になる。そこ
で、吐出側の空気と低温になった排ガスとを熱交換し、
排ガス温度を数℃〜４０℃程度に昇温する。こうして昇
温された排ガスを導管１８を経て有機物酸化用の曝気ガ
スとして利用する。これにより、従来の曝気用に使用さ
れていたブロワーの動力が軽減されることになり、経済
性が増すことになる。
スは、酸素含有率が流入時よりも少し低下しているが、
本発明ではこれを再利用する。すなわち、本発明による
硝化反応を行う前に、通常は活性汚泥法や生物接触酸化
法等により、排水中の有機物処理が行われているが、こ
の処理に必要とされる空気の一部あるいは全部を上記ガ
ス排出口１４より排出される酸素含有ガスで賄う。この
場合、通常の有機物酸化用の曝気槽は常圧にて運転され
ているため、ガス排出口より排出される加圧状態の酸素
含有ガスをそのまま供給すると、常圧に戻る時にガスの
温度低下を招くことを、本発明者らは観察した。一方、
本発明の装置では、圧縮器１５の吐出側で酸素含有ガス
は昇温される。例えば、５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの圧力で供給
された空気は、吐出口の温度が約２００℃になる。そこ
で、吐出側の空気と低温になった排ガスとを熱交換し、
排ガス温度を数℃〜４０℃程度に昇温する。こうして昇
温された排ガスを導管１８を経て有機物酸化用の曝気ガ
スとして利用する。これにより、従来の曝気用に使用さ
れていたブロワーの動力が軽減されることになり、経済
性が増すことになる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。 実施例１ 下記組成の人工排水を使用し、下記した本発明の装置お
よび運転条件で排水処理を行なった。排水処理の結果を
第１表に示した。 １．装置 処理槽容積 ２００Ｌ（５８０ｍｍφ×７６０ｍｍＨ） 処理槽有効容積 １５８Ｌ（５８０ｍｍφ×６００ｍｍＨ） 担体充填量 ３２Ｌ 担体充填率 ２０％ 担体の種類 ＰＶＡゲル中へ硝化菌を混入した包括固定化担体 担体の比重 １．０３ 担体の形状 立方体、６×６×６ｍｍ
る。 実施例１ 下記組成の人工排水を使用し、下記した本発明の装置お
よび運転条件で排水処理を行なった。排水処理の結果を
第１表に示した。 １．装置 処理槽容積 ２００Ｌ（５８０ｍｍφ×７６０ｍｍＨ） 処理槽有効容積 １５８Ｌ（５８０ｍｍφ×６００ｍｍＨ） 担体充填量 ３２Ｌ 担体充填率 ２０％ 担体の種類 ＰＶＡゲル中へ硝化菌を混入した包括固定化担体 担体の比重 １．０３ 担体の形状 立方体、６×６×６ｍｍ
【００１７】２．人工排水の成分 下記の如く、アンモニア性窒素を２００ｍｇＮ／Ｌ含
み、その他に微生物の生育に必要な成分を加えた。 ＮＨ4 ＨＣＯ3 １１３０ｍｇ／Ｌ（２００ｍｇＮ／Ｌ） ＫＨ2 ＰＯ4 ４４ｍｇ／Ｌ ＭｇＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ ４０ｍｇ／Ｌ ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ ５ｍｇ／Ｌ
み、その他に微生物の生育に必要な成分を加えた。 ＮＨ4 ＨＣＯ3 １１３０ｍｇ／Ｌ（２００ｍｇＮ／Ｌ） ＫＨ2 ＰＯ4 ４４ｍｇ／Ｌ ＭｇＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ ４０ｍｇ／Ｌ ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ ５ｍｇ／Ｌ
【００１８】３．運転条件 圧力を常圧と５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの加圧として、各々の溶
存酸素濃度を１〜５ｍｇ／Ｌ及び約３０ｍｇ／Ｌとした
場合の連続運転実験を行った。処理水質の目標を、アン
モニア性窒素濃度１０ｍｇＮ／Ｌ以下、硝化率９５％以
上とし、この目標が達成可能な窒素負荷を、排水（原
水）供給量を変えて連続的に求めた。なお、温度は常温
（２０℃）とし、槽内の流動は完全混合とした。
存酸素濃度を１〜５ｍｇ／Ｌ及び約３０ｍｇ／Ｌとした
場合の連続運転実験を行った。処理水質の目標を、アン
モニア性窒素濃度１０ｍｇＮ／Ｌ以下、硝化率９５％以
上とし、この目標が達成可能な窒素負荷を、排水（原
水）供給量を変えて連続的に求めた。なお、温度は常温
（２０℃）とし、槽内の流動は完全混合とした。
【００１９】４．結果 運転結果を第１表に示した。表から明らかなように、常
圧運転では、窒素負荷０．３ＫｇＮ／ｍ3 ・日、原水供
給量１０Ｌ／時、滞留時間１５．８時間で、処理水中の
アンモニア性窒素は１０ｍｇＮ／Ｌ以下になった。一
方、５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの加圧運転では、窒素負荷１．０
ＫｇＮ／ｍ3 ・日、原水供給量３３Ｌ／時、滞留時間
５．３時間で、処理水中のアンモニア性窒素は１０ｍｇ
Ｎ／Ｌ以下になった。このことから、常圧運転時の溶存
酸素濃度１〜５ｍｇ／Ｌを、加圧運転では約３０ｍｇ／
Ｌとすることにより、同じ処理水質（アンモニア性窒素
除去率９５％以上）を達成するのに、常圧運転と比較し
て窒素負荷は３．３倍に増加することが確認された。
圧運転では、窒素負荷０．３ＫｇＮ／ｍ3 ・日、原水供
給量１０Ｌ／時、滞留時間１５．８時間で、処理水中の
アンモニア性窒素は１０ｍｇＮ／Ｌ以下になった。一
方、５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの加圧運転では、窒素負荷１．０
ＫｇＮ／ｍ3 ・日、原水供給量３３Ｌ／時、滞留時間
５．３時間で、処理水中のアンモニア性窒素は１０ｍｇ
Ｎ／Ｌ以下になった。このことから、常圧運転時の溶存
酸素濃度１〜５ｍｇ／Ｌを、加圧運転では約３０ｍｇ／
Ｌとすることにより、同じ処理水質（アンモニア性窒素
除去率９５％以上）を達成するのに、常圧運転と比較し
て窒素負荷は３．３倍に増加することが確認された。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明により、密閉型処理槽内に硝化菌
を固定化した担体を充填し、窒素含有排水を加圧下で好
気性処理し、効率よく硝化を行う排水の処理方法及びそ
の装置が提供される。
を固定化した担体を充填し、窒素含有排水を加圧下で好
気性処理し、効率よく硝化を行う排水の処理方法及びそ
の装置が提供される。
【図１】 本発明に用いる排水処理装置の１例を示す説
明図である。
明図である。
１ 担体 ２ 密閉型処理槽 ３ 排水供給管 ４ 処理水排出口 ５ スクリーン ６ スラリー排出口 ７ 散気管 ８ レベルセンサー ９ トランスミッター １０ 自動調節弁 １１ 上部空間 １２ トランスミッター １３ ガス自動調節弁 １４ ガス排出口 １５ 圧縮器 １６ 導管 １７ 熱交換器 １８ 導管 １９ ポンプ ２０ 導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 泰夫 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 木村 隆志 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 片岡 公治 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 硝化菌を固定化した担体を充填した密閉
型処理槽内に、排水の有機物を好気性生物処理した後の
アンモニア含有排水と加圧した酸素含有ガスを導入し、
加圧下で硝化処理を行う方法において、槽内の圧力を１
〜１５Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとして硝化処理を行い、処理槽か
らの排出ガスを、圧縮器で供給されたガスと熱交換を行
った後に再び排水中の有機物の好気性生物処理に利用す
ることを特徴とする排水処理方法。 - 【請求項２】 担体が、硝化菌を合成樹脂ゲルに包括固
定化した担体あるいは硝化菌を付着、固定化させる合成
樹脂製不織布である請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 排水供給口と処理水排出口を有し、硝化
菌を固定化した担体を充填する密閉型処理槽であって、
該処理槽の下部に酸素含有ガス供給口と連通する散気管
を設置し、槽の上部に液位調整手段、圧力調整手段及び
ガス排出口を設け、処理水排出口の直前にスクリーンを
設置し、槽の下部にスラリー排出口を設けると共に、圧
縮器で供給された酸素含有ガスを熱交換器を経由して散
気管へ導くための導管並びに槽上部より排出されるガス
を該熱交換器を経由して系外へ取り出すための導管を備
えたことを特徴とする排水処理装置。 - 【請求項４】 担体が、硝化菌を合成樹脂ゲルに包括固
定化した担体あるいは硝化菌を付着、固定化させる合成
樹脂製不織布である請求項３記載の排水処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20403595A JPH0929278A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 排水処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20403595A JPH0929278A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 排水処理方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929278A true JPH0929278A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16483680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20403595A Withdrawn JPH0929278A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 排水処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929278A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004089880A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Tokico Ltd | 水質浄化装置 |
| JP2008264710A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Ihi Corp | 高圧流動床式好気性排水処理設備 |
| CN100534926C (zh) | 2007-10-18 | 2009-09-02 | 郑俊 | 加压固定床生物膜反应器污水处理工艺 |
| JP2012024650A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | National Agriculture & Food Research Organization | パーライト充填通気槽を用いた排水中からの有機物・窒素・リンの同時除去システム |
| KR101240539B1 (ko) * | 2010-10-07 | 2013-03-11 | 권중천 | 호기조 내부의 폐수 온도를 조절할 수 있는 폐수처리 시스템 |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP20403595A patent/JPH0929278A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004089880A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Tokico Ltd | 水質浄化装置 |
| JP2008264710A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Ihi Corp | 高圧流動床式好気性排水処理設備 |
| CN100534926C (zh) | 2007-10-18 | 2009-09-02 | 郑俊 | 加压固定床生物膜反应器污水处理工艺 |
| JP2012024650A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | National Agriculture & Food Research Organization | パーライト充填通気槽を用いた排水中からの有機物・窒素・リンの同時除去システム |
| KR101240539B1 (ko) * | 2010-10-07 | 2013-03-11 | 권중천 | 호기조 내부의 폐수 온도를 조절할 수 있는 폐수처리 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |